基于云计算的国土资源数据中心设计

廖浪

摘 要：文章分析了国土资源数据的数据量大，应用分散、挖掘不足、结构化与非结构化数据应用同步、异构数据并行、更新机制多样化的特点，设计了基于云计算的数据中心总体框架，明确了服务粒度是决定设计和应用成功的关键因素。

关键词：云计算；GIS；国土云；数据中心；ETL；服务粒度

引言

随着云计算商用模式的成熟，云计算技术正在融入GIS行业应用之中。广义的云计算是指服务的交互和使用模式，指通过网络以按需、易扩散的方式获取所需的服务，其主要包括IasS、PaaS、SaaS三种模式[1]。狭义上的云计算是指一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。目前比较典型的提供云计算平台的国外厂商包括亚马逊、谷歌、微软和IBM，国内产商包括阿里巴巴和百度。

2014年起国土资源部先后发文倡导建设以云计算、大数据、物联网为支撑的“国土资源云”，并向全国发布了建设总体框架与技术参考，各地建设国土资源数据中心势在必行。文章在分析国土资源业务特点的基础上，设计了以云计算为基础的数据中心框架。

1 国土资源服务的特点分析

传统国土资源数据中心建设往往过多重视“一张图”国土核心数据库（即GIS数据库）的建设而忽视了非结构化数据（业务表单、附件材料）及其应用功能资源的管理需求，无法做到将国土资源业务管理、应用和监管涉及的所有类型服务在数据中心层面进行集中管理并实现资源池化。国土资源数据要做到服务化必须对其特点进行分析：

特点一：数据量大，应用分散、挖掘不足。国土的数据包括基础数据（各时相的地形、影像数据等）、业务数据（项目图形数据、项目审批表单数据、项目文档附件）、专题数据（相关的图形数据、图件以及文档资料）和实施控制的指标台账数据等，数据量大，土地规划、土地利用、土地供应、矿产管理等都分别会用到这几种类数据中的部分内容，且侧重点不一；另外，大量的数据缺乏二次挖掘，对管理工作的支撑不够。

特点二：结构化与非结构化数据应用并存。结构化数据（数据库数据）和非结构化的数据（附件材料数据）在同一业务审批和实施管理过程中均会涉及到，对于业务的重要性是相同的，传统数据中心建设大多重视对结构化数据的服务管理而对非结构化数据的服务化和应用管理较少。

特点三：异构数据并行。国土资源数据一个很重要的特点是异构数据种类比较多，无论是GIS数据的MDB、SHP、VCT格式，还是中地、吉奥的相关格式数据，以及xml、txt、jpg等非GIS格式数据，在整个数据中心的更新、入库、管理和应用都是并行的，建设服务化数据中心需要考虑异构数据并行特点。

特点四：更新机制多样化。基于云计算技术的国土数据中心建设的实质是更好地服务业务应用和管理实施，数据更新是决定数据中心生命力的决定因素。而基于业务驱动的数据更新机制的核心是变化的监听、质量控制和空间数据的ETL[2]。

2 基于云计算的国土数据中心设计

综合考虑国土资源数据的特点和应用需求，基于云计算的国土资源数据中心总体框架设计如图1所示。

如图1所示，基于云计算的数据中心总体框架分为四层：

基础设施层（IaaS）：这层主要是按照云计算要求而设立的硬件和软件平台设施，这些设施与常规的网络硬件设施不同的地方是具有被虚拟化的特点，能够根据用户和系统的需求来自调整，确保所有的资源都充足的被应用。

大数据层（DaaS）：这层主要是指按照国土行业标准而提交的相关数据资源，通过综合数据库管理系统的相关功能服务按照标准化的应用需求整理、抽取、提取、清洗和入库形成的各类数据库资源和非结构化数据池，供平台层进行调用。这层主要解决的是异构数据的融合、数据的ETL和大数据管理更新的问题。

支撑平台层（PaaS）：实际上这层包含三种类型的子平台：政务管理子平台、GIS服务管理子平台、规则及模型管理子平台，三个平台之间是紧耦合的关系，共同提供组装好的、符合业务应用场景的GIS地图数据服务、GIS地图功能服务、业务管理服务、用户管理服务、非结构化数据管理服务。这层核心的是根据用户应用的需求形成可以调度的最小服务粒度，这些相关的服务通过聚合能为国土资源业务应用提供支撑。

应用层（SaaS）：这层主要是基于支撑平台层提供的服务而实现的各类国土业务应用，包括业务审批应用、行政审批应用、综合管理应用、执法监察应用、“一张图”应用、移动应用等等。

3 结束语

国土资源数据的服务化以及大数据的云计算是建设现阶段国土云数据中心的关键。文章从国土资源数据的特点出发提出了一种基于云计算的数据中心建设设计，利用服务化的技术来尽可能实现业务应用的各种需求，其中对于非GIS服务和GIS服务粒度的划分是支撑平台层能成功地实现业务管理和综合应用需求的核心。

参考文献

[1]傅予，贾素玲，杨涛寸，等.基于物联网和云计算的智能城市体研究[J].微计算机信息，2011，12（27）：71.

[2]方从刚，陈先伟，徐柱，等.基于业务驱动的一张图数据动态更新机制研究[J].计算机与现代化，2014，11：101.